Perancangan Prototipe Sistem Pengatur Penyinaran Matahari Pada Sistem Penjemuran Kopi Berbasis ATMega8

PERANCANGAN PROTOTIPE SISTEM PENGATUR
PENYINARAN MATAHARI PADA SISTEM PENJEMURAN KOPI
BERBASIS ATMEGA8

TUGAS AKHIR

GURUH SANTOSO
132411079

PROGRAM STUDI D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara

PERANCANGAN PROTOTIPE SISTEM PENGATUR
PENYINARAN MATAHARI PADA SISTEM PENJEMURAN KOPI
BERBASIS ATMEGA8


TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya

GURUH SANTOSO
132411079

PROGRAM STUDI D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara

PERSETUJUAN

Judul


:

Perancangan Prototipe Sistem Pengatur Penyinaran
Matahari Pada Sistem Penjemuran Kopi Berbasis
ATMega8

Kategori

:

Tugas Akhir

Nama

:

Guruh Santoso

Nomor Induk Mahasiswa :


132411079

Program Studi

:

D3 Metrologi Dan Instrumenntasi

Departemen

:

Fisika

Fakultas

:

Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas
Sumatera Utara


Diluluskan di
Medan, 20 Juli 2016

Diketahui/Disetujui Oleh:

Ketua Program Studi

Dosen Pembimbing

D3 Metrologi Dan Instrumentasi

Tugas Akhir

Dr. Diana A. Barus, M.Sc

Dr. Diana A. Barus, M.Sc

NIP. 19660729 199203 2 002


NIP. 19660729 199203 2 002

Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN

Saya yang bertandatangan di bawah ini :

Nama

: Guruh Santoso

Tempat/Tanggal Lahir

: Medan, 23 Agustus 1994

Dept./Program Studi

: Fisika /D3 Metrologi dan Instrumentasi


Fakultas

: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam

Perguruan Tinggi

: Universitas Sumatera Utara

Judul Karya Tulis Ilmiah

: Perancangan Prototipe Sistem Pengatur Penyinaran
Matahari Pada Sistem Penjemuran Kopi Berbasis
ATMega8

Dengan ini menyatakan bahwa karya tulis ilmiah yang saya sampaikan pada kegiatan
tugas akhir ini adalah benar karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan
yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, 20 Juli 2016


Guruh Santoso
NIM. 132411079

Universitas Sumatera Utara

PENGHARGAAN

Alhamdulillahirobbil’alamin,

segala

puji

dan

syukur

bagi

Allah


Subhanahuwata’ala yang telah melimpahkan barokah, rahmat, hidayah-Nya dan
menganugerahkan

kemudahan

serta

kelancaran

sehingga

penulis

dapat

menyelesaikan penulisan tugas akhir ini sesuai waktu yang telah ditetapkan.
Sholawat

dan


salam

semoga

senantiasa

tercurahkan

kepada

Rasulullah

Sallallahu’alaihiwassalam sang pembawa petunjuk dan selalu menjadi inspirasi dan
teladan bagi penulis.
Demi kelancaran dalam penyelesaian laporan Tugas Akhir ini tidak lepas
dari bantuan berbagai pihak terutama kepada Ayahanda Purwanto dan Ibunda
Jumaida beserta Adik kandung penulis Aditiya Suwanda, yang telah memberikan
bantuan moril maupun materil, semangat dan do’a yang begitu besar kepada penulis.
Tugas akhir ini di susun untuk melengkapi persyaratan dalam mencapai gelar

Ahli Madya dalam Program Studi Diploma Tiga (III) Metrologi dan Instrumentasi
Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas
Sumatera Utara.
Adapun judul Tugas Akhir ini adalah:

PERANCANGAN PROTOTIPE SISTEM PENGATUR PENYINARAN
MATAHARI PADA SISTEM PENJEMURAN KOPI BERBASIS ATMEGA8
Penulis menyadari bahwa tersusunnya Tugas Akhir ini dari do’a, perhatian,
bimbingan,, motivasi dan dukungan berbagai pihak, sehingga dengan keikhlasan dan
kerendahan hati pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar
besarnya kepada:
1. Bapak Dr. Krista Sebayang, M.Si, selaku Dekan Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
2. Ibu Dr. Diana A. Barus, M.Sc, selaku Ketua Program Studi D3 Metrologi dan
Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas
Sumatera Utara.
3. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi D3 Metrologi dan Instrumentasi
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
4. Seluruh teman-teman D3 Metrologi dan Instrumentasi angkatan 2013 yang
telah membantu penulis menyelesaikan tugas akhir.

Universitas Sumatera Utara

5. Dan semua pihak yang telah membantu penulis namun tidak dapat disebutkan
namanya satu-persatu.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam pembuatan Tugas Akhir ini
masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari
pembaca yang bersifat membangun dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini.
Semoga laporan ini menjadi ibadah yang baik bagi penulis dan menjadi ilmu
yang bermanfaat bagi pembaca. Amin Yaa Rabbal’alamin.

Medan, 20 Juli 2016
Hormat Saya,

Penulis
.

Universitas Sumatera Utara

PERANCANGAN PROTOTIPE SISTEM PENGATUR PENYINARAN
MATAHARI PADA SISTEM PENJEMURAN KOPI BERBASIS ATMEGA8

ABSTRAK

Pada Tugas Akhir ini penulis telah merancang dan merealisasikan alat yang
berjudul “Perancangan Prototipe Sistem Pengatur Penyinaran Matahari Pada Sistem
Penjemuran Kopi Berbasis ATMega8”. Sistem ini berkerja untuk membuka dan
menutup atap otomatis untuk membatu proses produksi penjemuran kopi
menggunakan sinar matahari disaat pagi hari dan disaat siang hari (terang), saat gelap
atau malam hari dan saat hujan turun atap ruangan yang digunakan untuk menjemur
kopi tertutup secara otomatis. Sistem ini terdiri dari perangkat keras (hardware) dan
perangkat lunak (software). Perangkat keras (hardware) terdiri dari PSA (Power
Supply Adaptor ), sensor LDR (Light Dependent Resistor ), konduktivitas (sensor

hujan), mikrokontroler ATMega8, dan servo. Sedangkan perangkat lunak (software)
pada sistem ini menggunakan bahasa assembly yang diimplementasikan pada
mikrokontroler. Sistem ini bekerja berdasarkan intensitas cahaya yang mengenai
sensor LDR (Light Dependent Resistor ) dan air yang mengenai sensor hujan, input
inilah yang digunakan mikrokontroler untuk membuka dan menutup atap secara
otomatis. Alat ini bekerja secara otomatis dengan merespon keadaan cuaca dan
pergantiannya dilingkungan tempatnya berada.

Kata kunci : Kopi, Mikrokontroler ATMega8, LDR, Sensor Hujan, Servo.

Universitas Sumatera Utara

REGULATORY SYSTEM DESIGN PROTOTYPE SOLAR RADIATION ON
THE SYSTEM OF DRYING COFFEE BASED ONATMEGA8

ABSTRACT

In this final project was to design and realize a tool entitled "The Design
Prototype Solar Radiation Regulatory System for Coffee Drying Process Based
ATMega8". This system works to open and close the roof automatically to petrify the
production process using sun drying of coffee when the morning and at noon (light),
when the dark or at night and when it rains the roof of the room used for drying coffee
is automatically closed. The system consists of hardware (hardware) and software
(software). (Hardware) consisting of PSA (Power Supply Adaptor), sensor LDR
(Light Dependent Resistor), conductivity (rain sensor), the microcontroller ATMega8,
and servo. While software (software) on the system using assembly language which is
implemented in the microcontroller. The system works based on the intensity of the
light incident on the sensor LDR (Light Dependent Resistor) and water on the rain
sensor, microcontroller input is used to open and close the roof automatically. This
tool works automatically with the weather and the changes respond to an environment
where it resides..

Keywords: Coffee, Microcontroller ATMega8, LDR, Rain Sensor, Servo.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

PERSETUJUAN .................................................................................................... i
PERNYATAAN ................................................................................................... ii
PENGHARGAAN ............................................................................................... iii
ABSTRAK .......................................................................................................... iv
DAFTAR ISI......................................................................................................... v

BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ................................................................................................ 1
1.2 Rumusan Masalah ........................................................................................... 2
1.3 Batasan Masalah ............................................................................................. 2
1.4 Tujuan Penulisan............................................................................................. 2
1.5 Manfaat Proyek ............................................................................................... 2
1.6 Metodologi Penelitian ..................................................................................... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kopi…………………………………………………………………………. 4
2.2 Proses Pengolahan Kopi.....…………………………………………………..5
2.2.1 Natural Process ...................................................................................... 5
2.2.2 Washed Process ..................................................................................... 6
2.2.3 Pulped Natural Process ......................................................................... 7
2.2.4 Honey (Miel) Process ............................................................................ 7
2.2.5 Semi-washed .......................................................................................... 8
2.3 Cahaya Matahari ............................................................................................. 9
2.4 Perangkat Keras ............................................................................................ 10
2.4.1 Mikrokontroler ATMega 8 .................................................................. 10
2.4.2 Arsitektur Mikrokontroler ATMega 8 ................................................. 14
2.4.3 Fitur ...................................................................................................... 16
2.5 LDR (Light Dependent Resistor ) ................................................................. 16
2.6 Sensor Hujan ................................................................................................. 17
2.7 Motor Servo .................................................................................................. 18
BAB III PERANCANGAN SISTEM
3.1 Perancangan Blok Diagram .......................................................................... 20
3.2 Perancangan Rangkaian Skematik ................................................................ 21
3.2.1 Rangkaian Mikrokontroller ATMega8 ................................................ 21

Universitas Sumatera Utara

3.2.2 Rangkaian Sensor Cahaya.................................................................... 21
3.2.3 Rangkaian Sensor Air .......................................................................... 22
3.2.4 Rangkaian Motor Servo ....................................................................... 23
3.2.5 Rangkaian Power Supplay (PSA) ....................................................... 23
3.2.6 Perancangan Rangkaian Keseluruhan .................................................. 24
3.2.7 Program ................................................................................................ 25
3.2.8 Flowchart ............................................................................................. 26

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Umum ........................................................................................................... 27
4.2 Analisa Data .................................................................................................. 27
4.3 Stimulasi Rangkaian ..................................................................................... 27
4.4 Hasil Pengujian ............................................................................................. 28
4.4.1 Pengujian Alat............................................................................................ 28

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ................................................................................................... 29
5.2 Saran ............................................................................................................. 29

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 30
LAMPIRAN

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Tanaman Kopi ................................................................................... 4
Gambar 2.2 Natural process di Buziraguhindwa ................................................ 6
Gambar 2.3 Buah kopi diseleksi pada washed process ........................................ 7
Gambar 2.3 Hybrid Process .................................................................................. 7

Gambar 2.5 Kopi dikeringkan pada honey process .............................................. 8
Gambar 2.6 Semi-washed...................................................................................... 9
Gambar 2.7 Bentuk Fisik Mikrokontroler ATMega8...........................................11
Gambar 2.7 Susunan Pin Mikrokontroler ATMega8............................................11
Gambar 2.8 Blok Diagram Microcontroller ATMega 8.......................................11
Gambar 2.9 Arsitektur Microcontroller ATMega8........…………………….......15
Gambar 2.10 Simbol LDR ....................................................….………………..17
Gambar 2.10 Bentuk Fisik LDR …............................................………………..17
Gambar 2.11 Sensor Hujan.......................…..……………………………..........18
Gambar 2.12 Motor Servo….……………………………...................................19
Gambar 3.1 Blok Diagram .................................................................................. 20
Gambar 3.2 Rangkaian Skematik ATMega8 ...................................................... 21
Gambar 3.3 Rangkaian Sensor Cahaya ............................................................... 21
Gambar 3.4 Rangkaian ATMega8 dan Sensor Air Hujan .................................. 22
Gambar 3.5 Rangkaian ATMega8 dan Motor Servo .......................................... 23
Gambar 3.6 Rangkaian Power Supplay (PSA) ................................................... 24
Gambar 3.7 Rangkaian Skematik Keseluruhan .................................................. 24
Gambar 3.8 Flowchart ........................................................................................ 26

DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Spesifikasi sinar sinar yang terdapat pada cahaya matahari ............... 28
Tabel 4.1 Pengujian Alat..................................................................................... 28

Universitas Sumatera Utara